(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールを横切るまくらぎ本体と、
前記まくらぎ本体のレールを横切る方向の端面に取り付けられると共に前記まくらぎ本体より弾性係数について小さな弾性材とを有し、
前記弾性材が取り付けられたまくらぎ本体はレールを横切る方向に拘束された道床内に配置される、
弾性まくらぎ。
【請求項２】
前記弾性材は弾性キャップを有し、
前記まくらぎ本体の端面は弾性キャップに挿入される、
請求項１に記載の弾性まくらぎ。
【請求項３】
レールを横切るまくらぎ本体を用意し、
前記まくらぎ本体よりも弾性係数について小さな弾性材を用意し、
前記まくらぎ本体のレールを横切る方向の端面に前記弾性材を取り付け、
レールを横切る方向に拘束された道床内に弾性材が取り付けられたまくらぎ本体を配置する、
まくらぎ用弾性材取付方法。
【請求項４】
前記弾性材としての弾性キャップを用意し、
前記弾性キャップに前記まくらぎ本体の端面を挿入する、
請求項３に記載のまくらぎ用弾性材取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌きょうの横変位を許容する弾性まくらぎ及びまくらぎ用弾性材取付方法に関する。軌きょうとは、レール及びまくらぎをレール締結装置を用いてはしご状に構成したものである。
【背景技術】
【０００２】
関連の弾性まくらぎは、道床バラストの上に設置されたまくらぎ本体と、まくらぎの底面に取り付けた弾性材を有する（特許文献１参照）。これにより、軌道の縦剛性（軌道の縦支持ばね係数）を低ばね化して適性化を図り、道床バラストの沈下を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３８４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、一般の有道床軌道において軌道の横剛性に着目した軌道構造は存在しなかった。これは、有道床軌道は柔な軌道構造のため、十分に柔らかい横剛性を有しているからである。
【０００５】
一方、狭小トンネルの側壁や排水トラフ等、まくらぎの近傍に横方向の障害物が存在する場合、有道床軌道の軌きょうの横変位は制限される。よって、有道床軌道であっても十分に柔らかい横剛性を発揮することができない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、レールを横切る方向において軌きょうの横変位を許容する弾性まくらぎ及びまくらぎ用弾性材取付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、符号を付して本発明の特徴を説明する。なお、符号は参照のためであり、本発明を実施形態に限定するものでない。
【０００８】
本発明の第１の特徴に係わる弾性まくらぎ（１０、１０Ａ、２０、２０Ａ）は、レール（Ｒ１、Ｒ２）を横切るまくらぎ本体（１１、２１）と、まくらぎ本体（１１、２１）のレール（Ｒ１、Ｒ２）を横切る方向（Ｔ２）の端面（１１ａ１、１１ｂ１、２１ａ１、２１ｂ１）に取り付けられると共にまくらぎ本体（１１、２１）より弾性係数について小さな弾性材（１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、１３Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ）とを有し、前記弾性材（１２Ａ−２３Ｂ）が取り付けられたまくらぎ本体（１１、２１）はレール（Ｒ１、Ｒ２）を横切る方向（Ｔ２）に拘束された道床（Ｂ１）内に配置される。
【０００９】
以上の第１の特徴にあって、前記弾性材は弾性キャップ（１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ）を有し、まくらぎ本体（１１、２１）の端面（１１ａ１、１１ｂ１、２１ａ１、２１ｂ１）は弾性キャップ（１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ）に挿入される。
【００１１】
本発明の第２の特徴に係わるまくらぎ用弾性材取付方法は、レール（Ｒ１、Ｒ２）を横切るまくらぎ本体（１１、２１）を用意し、まくらぎ本体（１１、２１）よりも弾性係数
について小さな弾性材（１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、１３Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ）を用意し、まくらぎ本体（１１、２１）のレール（Ｒ１、Ｒ２）を横切る方向（Ｔ２）の端面（１１ａ１、１１ｂ１、２１ａ１、２１ｂ１）に弾性材（１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、１３Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ）を取り付け、レール（Ｒ１、Ｒ２）を横切る方向（Ｔ２）に拘束された道床（Ｂ１）内に弾性材（１２Ａ−２３Ｂ）が取り付けられたまくらぎ本体（１１、２１）を配置する。
【００１２】
以上の第２の特徴にあって、前記弾性材としての弾性キャップ（１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ）を用意し、弾性キャップ（１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ）にまくらぎ本体（１１、２１）の端面（１１ａ１、１１ｂ１、２１ａ１、２１ｂ１）を挿入する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の特徴によれば、弾性材は、弾性変形によりまくらぎに適切な横剛性を付与するので、レール及びまくらぎ本体からなる軌きょうの横変位を許容する。これにより、レールの外軌波状摩耗を防止する。ここで、外軌波状摩耗とは、レール頭部のゲージコーナーに発生する波状の摩耗である。
【００１５】
弾性キャップは、まくらぎに対する取り付け、取り外しを容易にし、施工性を改善する。
【００１６】
レールを横切る方向で拘束された道床によって弾性材を取り付けたまくらぎ本体がレールを横切る方向に拘束された場合でも、弾性材は、弾性変形してまくらぎ本体のレールを横切る方向の移動を許容し、軌きょうの横変位を許容する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る有道床軌道を示す概要図である。
【図２】図１に示す弾性まくらぎの分解斜視図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は図１に示す弾性キャップの拡大斜視図である。
【図４】第２の実施形態に係る弾性まくらぎの分解斜視図である。
【図５】第３の実施形態に係る弾性まくらぎの分解斜視図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は図５に示す弾性キャップの拡大斜視図である。
【図７】第４の実施形態に係る弾性まくらぎの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
第１の実施形態
図１に示すように、有道床軌道１は、トンネルＴ１内に配置された道床バラストＢ１と、道床バラストＢ１内に配置された弾性まくらぎ１０と、弾性まくらぎ１０の上に設置された曲線部のレールＲ１、Ｒ２を有する。ここで、弾性まくらぎ１０及びレールＲ１、Ｒ２は軌きょう５を構成する。
【００２０】
道床バラストＢ１は、砂利、砕石などの粒状体により構成される。粒状体は締め固められている。道床バラストＢ１はトンネルＴ１の側壁によってレールＲ１、Ｒ２を横切る方向Ｔ２（横方向）に拘束されている。
【００２１】
弾性まくらぎ１０の大部分は道床バラストＢ１の中に配置され、頂面は道床バラストＢ１から露出している。弾性まくらぎ１０は道床バラストＢ１によってレールＲ１、Ｒ２を横切る方向Ｔ２に拘束されている。
【００２２】
図２に示すように、弾性まくらぎ１０は、レールを横切る方向Ｔ２に長く延びるまくらぎ本体１１と、まくらぎ本体１１の長手方向Ｔ２の両端部１１ａ、１１ｂに取り付けられた弾性材としての弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂとを有する。
【００２３】
まくらぎ本体１１は長手方向Ｔ２の両端部１１ａ、１１ｂに端面１１ａ１、１１ｂ１を有する。この端面１１ａ１、１１ｂ１は道床バラストＢ１と対向している（図１参照）。図２に示すように、四角形の端面１１ａ１、１１ｂ１のそれぞれは、対向する上辺及び下辺と、下辺の両端から斜めに延びる側辺を有する。まくらぎ本体１１は、例えば、ＰＣ（ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ  ｃｏｎｃｒｅｔｅ）まくらぎ、ＲＣまくらぎ、鉄まくらぎ、合成まくらぎ、木まくらぎである。ＰＣまくらぎは、ＰＣ鋼線又はＰＣ鋼棒によって引張力を与えられている。
【００２４】
各弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂは、図３に示すように、まくらぎ本体１１の長手方向の端面１１ａ１、１１ｂ１と当たる当接壁１２ａを有する。当接壁１２ａは、例えば、５ｍｍ〜２０ｍｍの厚さを有する。当接壁１２ａは、まくらぎ本体１１の端面１１ａ１、１１ｂ１と一致した四角形を有する。当接壁１２ａは、対向する上縁１２ａ１及び下縁１２ａ２と、下縁１２ａ２から斜めに延びると共に対向する側縁１２ａ３、１２ａ４を有する。弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂは、当接壁１２ａに対して垂直に上縁１２ａ１から延びる上壁１２ｂと、当接壁１２ａに対して垂直に下縁１２ａ２から延びる下壁１２ｃと、当接壁１２ａに対して垂直に側縁１２ａ３、１２ａ４から延びる側壁１２ｄ、１２ｅを有する。ここで、上壁１２ｂと下壁１２ｃとは互いに平行である。側壁１２ｄ、１２ｅは上壁１２ｂおよび下壁１２ｃの間に斜めに延びる。
【００２５】
当接壁１２ａ、下壁１２ｂ、上壁１２ｃ、および、側壁１２ｄ、１２ｅは一体であり、四角形の凹所１２ｆを画成する。弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂの凹所１２ｆ、１２ｆに、まくらぎ本体１１の端部１１ａ、１１ｂが挿入され、嵌め込まれる。弾性キャップ１２Ａ，１２Ｂの材質は、例えば、再生ゴム、加硫ゴム、ウレタンゴム、高分子系の樹脂である。弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂは弾性係数についてまくらぎ本体１１よりも小さくなるように、まくらぎ本体１１に応じて弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂの材質を選択する。
【００２６】
次に、弾性まくらぎ１０の作製方法を説明する。
【００２７】
図２において、弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂの凹所１２ｆ、１２ｆにまくらぎ本体１１の端部１１ａ、１１ｂを嵌め込む。まくらぎ本体１１の端面１１ａ１、１１ｂ１は凹所１２ｆ、１２ｆに挿入され、当接壁１２ａ、１２ａに当たる。これにより、弾性まくらぎ１０が完成する。このように、弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂはまくらぎ本体１１の端部１１ａ、１１ｂに容易に取り付けられる。同様に、弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂはまくらぎ本体1１の端部１１ａ、１１ｂから容易に取り外される。以上より、弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂは施工性を改善する。
【００２８】
次に、弾性まくらぎ１０の使用方法を説明する。
【００２９】
図１において、道床バラストＢ１はトンネルＴ１の側壁によってレールＲ１、Ｒ２を横切る方向Ｔ２（横方向と称する。）に拘束されている。鉄道車両が曲線部のレールＲ１、Ｒ２の上を通過すると、まくらぎ本体１１は鉄道車両から縦方向の輪重Ｆ１の他にレールＲ１、Ｒ２を横切る横方向Ｔ２の横圧Ｆ２を受ける。このとき、弾性キャップ１２Ａはまくらぎ本体１１によって道床バラストＢ１にレールＲ１、Ｒ２を横切る方向Ｔ２に押し付けられ、弾性変形により圧縮される。これにより、まくらぎ本体１１は横方向Ｔ２へ移動し、レールＲ１、Ｒ２は横方向Ｔ２へ弾性変形する。よって、軌きょう５は横方向Ｔ２へ変位することができる。
【００３０】
一方、まくらぎ本体１１が弾性キャップを有しない場合、まくらぎ本体１１及び道床バラストＢ１はトンネルＴ１の側壁によって横方向に拘束されているので、まくらぎ本体１１は横方向へ十分に移動できず、それに伴ってレールＲ１、Ｒ２も横方向へ十分に弾性変形することができない。よって、軌きょうの横方向の変位は制限される。
【００３１】
以上の第１の実施形態によれば、弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂは、弾性変形により弾性まくらぎ１０に適切な横剛性を付与するので、軌きょう５の横変位を許容する。これにより、レールＲ１、Ｒ２の外軌波状摩耗を防止する。また、この効果はトンネルＴ１内の有道床軌道１において著しく奏される。
【００３２】
弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂは、まくらぎ本体１１の端部１１ａ、１１ｂに対する取り付け、取り外しを容易にする。さらに、取り外しを容易にすることによって、現場で既に敷設されている既存のまくらぎに取り付けて弾性まくらぎとすることが可能になる。
【００３３】
また、弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂは、鉄道車両の荷重による抜け上がり等を防止することができる。
【００３４】
第２の実施形態
図４に示すように、弾性まくらぎ１０Ａは、まくらぎ本体１１の長手方向の両端面１１ａ１、１１ｂ１に取り付けた弾性材としての四角形の弾性プレート１３Ａ、１３Ｂを有する。
【００３５】
弾性プレート１３Ａ、１３Ｂは、アンカーボルト、ジベル等でまくらぎ本体１１の端面１１ａ１、１１ｂ１に固定する。弾性プレート１３Ａ、１３Ｂの材質は、例えば、再生ゴム、加硫ゴム、ウレタンゴム、高分子系の樹脂である。弾性プレート１３Ａ、１３Ｂの厚さは、５ｍｍ〜２０ｍｍである。
【００３６】
以上の第２の実施形態によれば、弾性プレート１３Ａ、１３Ｂは弾性変形により弾性まくらぎ１０Ａに適切な横剛性を付与するので、軌きょう５の横変位を許容する。これにより、レールＲ１、Ｒ２の外軌波状摩耗を防止する。この効果はトンネルＴ１内の有道床軌道１において著しく奏される。
【００３７】
第３の実施形態
図５に示すように、弾性まくらぎ２０は、レールを横切る方向Ｔ２に長く延びるまくらぎ本体２１と、まくらぎ本体２１の長手方向Ｔ２の両端部２１ａ、２１ｂに取り付けられた弾性材としての弾性キャップ２２Ａ、２２Ｂとを有する。
【００３８】
弾性まくらぎ２０と弾性キャップ２２Ａ、２２Ｂは形状以外に点について、第１の実施形態の弾性まくらぎ１０と弾性キャップ１２Ａ、１２Ｂと同様である。
【００３９】
まくらぎ本体２１は長手方向の両端部２１ａ、２１ｂに六角形の端面２１ａ１、２１ｂ１を有する。端面２１ａ１、２１ｂ１のそれぞれは、対向する上辺及び下辺と、下辺の両端から垂直延びる側辺と、側辺から上辺へ斜めに延びる斜辺を有する。
【００４０】
各弾性キャップ２２Ａ、２２Ｂは、図６に示すように、まくらぎ本体１１の長手方向Ｔ２の端面２１ａ１、２１ｂ１と当たる当接壁２２ａを有する。当接壁２２ａは、まくらぎ本体２１の端面２１ａ１、２１ｂ１と一致した六角形を有する。当接壁２２ａは、対向する上縁２２ａ１及び下縁２２ａ２と、下縁２２ａ２の両端から垂直に延びる側縁２２ａ３、２２ａ３と、側縁２２ａ３、２２ａ３から上縁２２ａ１へ斜めに延びる斜縁２２ａ４、２２ａ４を有する。
【００４１】
弾性キャップ２２Ａ、２２Ｂは、当接壁１２ａに対して垂直に上縁２２ａ１から延びる上壁２２ｂと、当接壁１２ａに対して垂直に下縁２２ａ２から延びる下壁２２ｃと、当接壁２２ａに対して垂直に側縁２２ａ３、２２ａ３から延びる側壁２２ｄ、２２ｄと、当接壁２２ａに対して垂直に斜縁２２ａ４、２２ａ４から延びる斜壁２２ｄ、２２ｄとを有する。ここで、上壁２２ｂと下壁２２ｃとは互いに平行である。側壁２２ｄ、２２ｄは互いに平行である。側壁２２ｄ、２２ｄは下壁２２ｃから垂直に延びる。斜壁２２ｅ、２２ｅは上壁２２ｂおよび側壁２２ｄの間に斜めに延びる。
【００４２】
当接壁２２ａ、上壁２２ｂ、下壁２２ｃ、側壁２２ｄ、および、斜壁２２ｅは一体であり、六角形の凹所２２ｆを画成する。弾性キャップ２２Ａ、２２Ｂの凹所２２ｆ、２２ｆに、まくらぎ本体２１の端部２１ａ、２１ｂが嵌め込まれる。
【００４３】
以上の第３の実施形態によれば、弾性キャップ２２Ａ、２２Ｂは六角形のまくらぎ本体２１に対応し、第1の実施形態と同様な効果を達成する。
【００４４】
第４の実施形態
図７に示すように、弾性まくらぎ２０Ａは、まくらぎ本体２１の長手方向の両端面２１ａ１、２１ｂ１に取り付けた弾性材としての六角形の弾性プレート２３Ａ、２３Ｂを有する。弾性プレート２３Ａ、２３Ｂは、形状以外の点について、第２の実施形態の弾性プレート１３Ａ、１３Ｂと同様である。
【００４５】
以上の第４の実施形態によれば、弾性プレート２３Ａ、２３Ｂは六角形のまくらぎ本体２１に対応し、第２の実施形態と同様の効果を達成する。
【００４６】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、また、各実施形態は発明の趣旨を変更しない範囲で変更、修正可能である。例えば、まくらぎ本体の端面、弾性キャップの当接壁、弾性プレートの形状は、例えば、台形、長方形、正方形を含む。また、弾性まくらぎの設置場所は、まくらぎ本体の横方向の移動が拘束される場所であればよく、トンネル内に限定されない。
【符号の説明】
【００４７】
１  有道床軌道
５  軌きょう
１０、１０Ａ、２０、２０Ａ  弾性まくらぎ
１１、２１  まくらぎ本体
１１ａ１、１１ｂ１  端面
１２Ａ、１２Ｂ、２２Ａ、２２Ｂ  弾性キャップ
１３Ａ、１３Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ  弾性プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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